吸水膨胀型软质聚氯乙烯材料的研究

摘要

吸水膨胀橡胶是一种功能性止水材料，具有遇水膨胀和弹性密封的特点。由于其施工方便、效率高、可节省材料并降低工程造价，吸水膨胀橡胶被视为换代型的防水密封材料。制备吸水膨胀橡胶通常有两种方法：物理共混法和接枝改性法，其中机械共混法是容易大规模工业化的方法，但通常亲水性的高吸水性树脂与橡胶基体相互作用弱，高吸水性树脂容易从橡胶网络结构中析出，导致吸水膨胀橡胶的吸水性能、力学性能和重复使用性降低。增塑软质聚氯乙烯(PVC)具有类似橡胶弹性体的性能，并且价格低廉、加工简单和无橡胶异味，在许多场合可作为橡胶的替代材料。 本文采用增塑PVC和淀粉接枝聚丙烯酸钠高吸水性树脂(SZ<,A>)共混方法制备吸水膨胀弹性体，采用吸水率、体积膨胀率、失重率、拉伸应力应变和扫描电子显微镜等实验分析对增塑PVC／SZ<,A>共混物的吸水性能、力学性能和形态进行了系统的研究。主要研究结果如下： 1．通过吸水性能和力学性能测试研究了吸水树脂SZ<,A>含量对增塑PVC／SZ<,A>共混物吸水性能和力学性能的影响。结果表明，将制得的增塑PVC／SZ<,A>共混物浸入蒸馏水中进行预处理(洗涤除去表层与PVC基体界面作用弱的吸水树脂 SZ<,A>)。随SZ<,A>含量的增加，经过预处理后的增塑PVC／SZ<,A>共混物吸水率、吸水速率、体积膨胀率和体积膨胀速率增加。在预处理后的三次吸水实验测试时，增塑PVC／SZ<,A>共混物吸水率、吸水速率、体积膨胀率、体积膨胀速率变化较小，且失重率变化范围很窄，仅在0.09％～0.79％之间；随SZ<,A>含量的增加，未预处理和预处理的增塑PVC／SZ<,A>共混物的拉伸强度和断裂伸长率均降低，且经过预处理的增塑PVC／SZ<,A>共混物的拉伸强度和断裂伸长率相对于未预处理的增塑PVC／SZ<,A>共混物有少许降低。 2．通过吸水性能和力学性能测试研究了辅助吸水剂含量对增塑PVC／SZ<,A>共混物吸水性能和力学性能的影响。结果表明，聚氧化乙烯(PEO)和聚乙二醇 -2000(PEG-2000)均能提高增塑PVC/SZ<,A>共混物吸水速率，但是PEO的效果明显优于PEG-2000；随聚氧化乙烯(PEO)和聚乙二醇-2000(PEG-2000)含量增加，增塑PVC/SZA共混物的拉伸强度和断裂伸长率降低。3．通过吸水性能和力学性能测试研究了PVC基体弹性的变化对增塑PVC/SZ<,A> 共混物吸水性能和力学性能的影响。结果表明，在预处理和第一次吸水实验测试时，随DOP含量增加，增塑PVC/SZ<,A>共混物吸水率、体积膨胀率均增加，增塑PVC/SZ<,A>共混物拉伸强度降低，断裂伸长率增至最大值后出现降低现象。在预处理和第一次吸水实验测试时，当NBR含量小于60份时，随NBR 含量增加，增塑PVC/SZA/NBR共混物吸水率、体积膨胀率增加；当NBR含量大于60份时，增塑PVC/SZA/NBR共混物吸水率、体积膨胀率变化较小。4．通过吸水性能测试研究了温度和电解质对增塑PVCSZ<,A>共混物吸水性能的影响。结果表明，随温度升高，经过预处理后的增塑PVC/SZA共混物吸水率，体积膨胀率增加，而失重率变化范围较小，仅在0.36％～3.36％之间；随阳离子的电荷数增加，经过预处理后的增塑PVC/SZA共混物的吸水率、体积膨胀率均明显降低；而阴离子的电荷数对经过预处理后的增塑PVC/SZA 共混物的吸水率、体积膨胀率的影响不明显。

目录

文摘

英文文摘

1前言

2实验部分

3吸水树脂SZA对增塑PVC/SZA共混物性能的影响

4辅助吸水剂对增塑PVC/SZA共混物性能的影响

5 PVC基体弹性对增塑PVC/SZA共混物性能的影响

6温度和电解质对增塑PVC/SZA共混物吸水膨胀性能的影响

7全文结论

参考文献

致谢